Практикум по геометрической и волновой оптике 11-й класс. Работа 8
учебно-методическое пособие по физике (11 класс) по теме

Практикум по геометрической и волновой оптике 11-й класс.

РАБОТА № 8. Наблюдение интерференционной картины от двух отверстий

Цель работы: демонстрация того, что сложение волн от двух когерентных источников приводит к появлению устойчивой интерференционной картины. В эксперименте негласно предполагается, что стенка сосуда очень тонкая, т. е. оптическая длина пути в ней мала по сравнению с оптической длиной пути в жидкости: 2nст d << nxL.

Оборудование: лазерный брелок, фольга (черная бумага), белый экран (бумага), два держателя.

Ход работы

1. Укрепите в держателе лазерный брелок горизонтально (рис. 19). Для этого годится крепеж, использованный в работе 5. Кнопка должна быть удобно расположена для нажатия одним пальцем.

Рис. 19

2. Проделайте обыкновенной иглой в фольге от конфет два маленьких (около 0,2 мм в диаметре) отверстия на максимально близком (около 0,5 мм) расстоянии, но не превышающем ширину луча лазера. Можно заменить фольгу черной бумагой, чтобы отраженный от фольги свет не слепил глаза.
3. Укрепите фольгу с отверстиями в держателе так, чтобы оба отверстия были одинаково освещены (см. рис. 19). Это лучше контролировать с обратной стороны фольги. Если отверстия оказались чуть шире луча, то можно между лазером и фольгой поставить рассеивающую линзу, чтобы уширить луч.
4. Медленно отодвигая одной рукой экран, второй периодически нажимайте кнопку лазерного брелока и наблюдайте, как две светящиеся точки на экране сольются в одну и возникнет интерференционная картина из чередующихся максимумов и минимумов освещенности (темные и светлые полосы). Зафиксируйте экран в месте, где картина наблюдается наиболее четко (при удалении увеличивается расстояние между полосами, но падает яркость).
5. Закройте одно отверстие в фольге бумагой или иглой и пронаблюдайте картину на экране. Зарисуйте эту картину при одном и двух открытых отверстиях.
6. Если у вас есть помощник, а батарейки в брелоке еще не сели, попросите помощника подержать кнопку лазера, а сами измерьте расстояние между двумя максимумами х (х = 0,005/Ν м, где Ν - это число полос на 5 мм). Это дает возможность сравнить расчетную величину х = λL/d (рис. 20) с измеренной (λ - длина волны излучения лазерного брелока, L- расстояние от фольги до экрана, d - расстояние между центрами отверстий).

Использованы материалы приложения к газете «Первое сентября» «Физика №2-2001г.».